構建高中化學立體思維的策略研究

楊萍

摘要：將“立體思維”引入高中化學課堂教學中，構建高中化學立體思維。具體的做法是以學生已有的知識點為原點，通過一題多思為策略提升思維廣度和多題同思為策略提升思維深度來構建立體思維模式，促進課堂教學質量與效果，更好地體現課程標準，實現課程目標，培養創新人才。

關鍵詞：高中化學；立體思維；一題多思；多題同思

文章編號：1008-0546（2016）05-0028-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.011

思維是指人腦對客觀事物的本質屬性和內部規律性的概括和間接的反映。思維是借助語言實現的人的理性認識過程，屬于認識過程的高級階段，它可以揭露事物的本質和規律[1]。人可以透過事物的外部現象，認識事物的本質，認識到事物之間的內在聯系。中學生隨年齡增長和知識經驗加深，學習活動中越來越表現出主動性、積極性、活躍和理性[2]。但是，目前的高中生雖能明白教師講過的題目，遇到陌生的題目又會感到茫然，不擅長對題型的歸納和總結，當遇到新的題型時可能思路不全或沒有思路。其原因可能是解題方法單一，對同種題型沒有總結，孤立地去理解某個知識點，思維能力沒有得到立體發展，解題能力不高。要提升學生對知識理解的效果，就必須培養學生優良的思維品質[3]。本文提出通過提升學生思維的廣度和深度構建高中化學立體思維，從而提升學生知識水平和解題能力。

一、 構建高中化學立體思維的理論依據

根據思維過程中的指向性不同以及答案的多少不同來劃分，可將思維分為集中思維和發散思維。其中發散思維是指從一個目標出發，沿著各種不同途徑去思考，探求多種合乎問題要求的答案的思維[4]。發散思維是更具有創造性的思維，是現代教學提倡的一種思維模式[5]。當學生沿著不同的方向思考同一問題，并能盡可能多地尋求解決方案時就產生了“一題多思”，一題多思不僅有助于解決某道難題，更重要的是培養了學生的思維能力，提升思維的廣度。

思維同時還具有明顯的概括性。思維是在感知和知識經驗的基礎上，人腦對現實概括的反映[6]。可以把一類事物的共同屬性抽取出來，形成概括的知識，在不同事物（現象）之間尋找相同之處的思維方法也就是“求同思維”。通過求同思維，我們可以透過現象看出事物之間的本質聯系，并且利用這種本質聯系獲得新的知識，產生創造性的思維成果[7]。利用求同思維可以幫助學生提煉出一類題目的本質而不是局限地解決一道題目，可用同一種思維去解決具有相同特點的不同題目即“多題同思”，它可以提升學生思維的深度。

筆者根據多年的教學經驗發現，學生普遍認為高中化學選修四《化學反應速率與化學平衡》的內容理論性很強、不好理解，是學習的難點。本文以此為例，以學生為主體，通過一題多思和多題同思構建學生立體思維，可明顯提高學生思維的敏捷性、靈活性和解決問題的能力。

二、 構建高中化學立體思維的實施策略

1. 提升學生思維廣度的策略

“一題多思”是提升學生思維廣度的策略。具體實施方案為：首先調動學生的前知識，為后面具體的探究活動做好思維準備。接下來，將學生的前知識應用到具體問題之中，此時向學生提出具體問題，激發學生的思維活動，讓學生主動想要解題。最終，通過對一道題目，進行設問、啟發，使學生知識系統化，實現了一次思維廣度的升華。

案例1：平衡移動方向判斷

設問1：我們已經學習了化學反應原理第二章《化學反應速率與化學平衡》的內容，請同學們相互討論并歸納哪些方法可以判斷一個可逆反應在外界條件改變時平衡如何移動？

設問2：溫度不變，在體積為1L的密閉容器中進行的如下反應：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。SO2的起始濃度是2 mol·L-1，O2的起始濃度是1 mol·L-1，當反應平衡后，在容器中再加入2molSO2和1molO2。試分析平衡將如何移動？

甲同學：根據勒沙特列原理，體積不變時再加入反應物，使得反應物濃度增加，反應將向反應物濃度減小的方向移動，所以平衡正向移動。

乙同學：利用濃度對正、逆反應速率的影響作出平衡圖像加以判斷（學生上黑板畫出圖1）。根據加入反應物瞬間使得v（正）增大，此時v（逆）不變，所以v（正）將大于v（逆），平衡正向移動。

丙同學：用Q（濃度商）與K（平衡常數）相對大小進行判斷。因為溫度不變，當平衡后增加了反應物濃度使得Q

本題的思維網絡圖：

2. 提升學生思維深度的策略

“多題同思”是提升學生思維深度的策略。思維是螺旋上升發展的，由淺及深。先拋出一個簡單的問題，既可以先開啟學生思維為后面題目做好準備，同時可以激發學生的自信心和成就感，為后面題目做好心理準備。在之前學生思維縱向發展的基礎上，通過這個環節進行思維的另一個維度也就是橫向的拓展，使得學生思維由點到面，由面及體，最終構建形成立體思維。

案例2：不同情況下的平衡移動方向判斷

設問1：在一定溫度下，對已達化學平衡的下列反應：N2+3H22NH3，擴大容器體積為原來的兩倍時，對反應產生的影響是（ ）

A.逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動

B.逆反應速率減小，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動

C.正、逆反應速率都減小，平衡向逆反應方向運動

D.正、逆反應速率都增大，平衡向正反應方向移動

學生稍加思索，輕松作答：容器體積為原來的兩倍，各物質的濃度都變為原來的1/2，正、逆反應速率都減小。同時可知Q為K的4倍，化學平衡逆向移動。同時也可以從勒沙特列原理去思考：減少壓強，正、逆反應速率都減小，平衡向氣體分子數增加的方向即逆反應方向移動。正確答案是C。

設問2：在一固定容積的密閉容器中進行如下反應：N2+3H22NH3。在一定溫度下反應達到平衡狀態，若將平衡體系中各物質的濃度都變為原來的0.5倍，下列敘述正確的是 （ ）

A.化學平衡不發生移動

B.化學平衡向正反應方向移動

C.化學平衡向逆反應方向移動

D.無法判斷平衡如何移動

甲學生思考并回答：各物質的濃度都變為原來的1/2，Q為K的4倍，平衡逆向移動。

乙同學：平衡體系中各物質的濃度都變為原來的1/2，若將體積也變為原來的1/2，就和原來一樣，平衡不移動。但現在體積沒變，相當于擴大容器體積減小壓強，和上一題一樣思路可得出正確答案為C。

設問3：醋酸的電離平衡為CH3COOHCH3COO-+H+，請分析加水稀釋溶液為原來體積的兩倍，平衡如何移動？

丙學生： 同樣還是可以利用K和Q的相對大小來判斷，各物質的濃度都變為原來的1/2，Q為K的4倍，平衡逆向移動。同剛才那道題。

丁學生：把這里的CH3COOH、CH3COO-和H+在溶液里自由擴散想象成氣體自由擴散在反應容器里，那么這道題也可以將上面“減小壓強，平衡向氣體分子數增加的方向，即逆向移動”的思路遷移為：稀釋時平衡向微粒計量數增加的方向即電離方向移動。

本環節的思維網絡圖：

廣度與深度相結合建構立體思維網絡示意圖：

三、高中化學立體思維的構建圖、策略圖、總結與反思

高中化學立體思維的構建是以學生已有的知識點為原點，以多題同思為橫坐標實現由點到面，以一題多思為縱坐標實現由面及體，實現高中化學立體思維的構建，如圖2所示。

立體思維的構建是以學生已有知識為起點，以一題多思和多題同思為策略達成課程目標。目標的達成標志著立體思維的構建，也對學生原有知識點的鞏固，實現學生知識的循環發展，如圖5所示。

由淺入深、由點到面、由面及體，通過縱向的“一題多思”和橫向的“多題同思”，并及時修正“思維漏洞”的策略對學生進行思維能力的培養。最終希望給學生建立起一個三維立體網絡的思維模式，讓學生自發地感受和獲得化學思想，成為學科的開拓者。同時，也可以更好地實現教學的三維目標，培養出創新型人才。

參考文獻

[1][2][3][6]李興仁，閔衛國. 心理學[M]. 昆明：云南人民出版社，2002，8：101，38，120，103

[4] 愛德華·L·桑代克. 人類的學習[M]. 杭州：浙江教育出版社，1998，6：155

[5] 郭道勝.課堂教學中有效“思維策略”的運用探析[J].教學新思維，2015，03

[7] 李嘉曾. 創造性思維入門 [M]. 南京：江蘇教育出版社，2002，4：180